آلژینات ها از گونه های مختلف جلبک دریایی قهوه ای که در سواحل اقیانوس اطلس شمالی، آمریکای جنوبی و آسیا یافت می شود، به دست می آیند. آنها به عنوان طیف وسیعی از نمک ها تولید می شوند، اما آلژینات سدیم عمدتاً در غذاها استفاده می شود.
آلژینات سدیم در آب سرد یا گرم هیدراته می‌شود تا محلول‌های چسبناکی ایجاد کند. برهمکنش کنترل شده بین آلژینات سدیم و نمک های کلسیم ژل های سرد گیر می دهد که برشی برگشت ناپذیر و پایدار در حرارت هستند. کنترل با استفاده از جداکننده های سیترات یا فسفات، یا با پردازش در دماهای بالاتر از حدود 70 درجه سانتیگراد و خنک شدن تحت تأثیر قرار می گیرد. کاربردهای غذایی معمولی شامل غذاهای اصلاح شده مانند حلقه‌های پیاز و زیتون های پرشده، پرکننده‌های خامه نانوایی با دمای سرد و پرکننده‌های نانوایی و میوه‌ای پایدار در برابر حرارت است.
الف / عمومی
هنگامی که یک ژل آلژینات در مقادیر pH بالاتر از 3.5 تشکیل می شود، مقدار pKa اسید آلژینیک، آلژینات و یک عامل اتصال متقابل مانند کلسیم باید وجود داشته باشد. برای به دست آوردن یک ژل آلژینات بهینه، فرآیند ژل شدن باید کنترل شود تا از آزاد شدن کلسیم جلوگیری شود تا زمانی که آلژینات به طور کامل هیدراته شود و تمام پردازش مواد غذایی قبل از شروع ژل شدن کامل شود. این بیشتر با استفاده از یک جداکننده انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که در دسترس بودن کلسیم کنترل می شود. تغییرات شیمیایی و فیزیکی درگیر نسبتاً پیچیده است و دانش در مورد خواص آلژینات و آزادسازی کلسیم با ترکیب انتخاب شده جداکننده و منبع کلسیم مورد نیاز است. در واقع، درجه آلژینات و سیستم جداسازی کلسیم، از جمله منبع کلسیم و عامل(های) جداکننده، باید با فرآیند توسعه یافته برای تولید غذا مطابقت داشته باشند. کار بهینه سازی، به ویژه در هنگام افزایش مقیاس. علاوه بر این، تمام تامین کنندگان اصلی آلژینات قادر به ارائه راهنمایی و پشتیبانی فنی برای توسعه سیستم های ژل آلژینات هستند. آنها همچنین ممکن است ترکیب کاملی از آلژینات، جداکننده و نمک کلسیم را برای اطمینان از دستیابی به نتایج ثابت ارائه کنند.
ب / غذای بازسازی شده
تقریباً هر ماده غذایی که می تواند خمیری شود را نیز می توان بازسازی، ترکیب یا اصلاح کرد که مزایای متعددی را برای تولید کننده مواد غذایی فراهم می کند. تجدید ساختار امکان استفاده از مواد خام ارزان قیمت، برای مثال خمیر میوه یا سبزیجات، قطعات گوشت و توده ماهی را فراهم می کند. ممکن است استفاده از یک فرآیند خودکار استاندارد با استفاده از خواص مکانیکی ثابت، به عنوان مثال مقاومت در حمل و نقل، برای ایجاد یک محصول استاندارد از نظر شکل، تکرارپذیری، مقاومت در برابر حرارت و پایداری یخ-ذوب، اجازه دهد. تنظیم انتشار و مکانیسم های تنظیم داخلی را می توان به طور جداگانه یا در ترکیب، هنگام بازسازی مواد غذایی اعمال کرد.
ج/ کرم های کیک و کلوچه و فیلینگ میوه
کاربردهای متعددی برای آلژینات در محصولات نانوایی وجود دارد. یکی از کاربردهای مهمی که خواص ژل آلژینات را نشان می دهد، غلیظ شدن کرم های نانوایی آماده سرد است. آلژینات از پایداری خامه در پخت و همچنین پایداری یخ زدگی اطمینان حاصل می کند. ترکیبی حاوی آلژینات سدیم، نمک کلسیم و جداکننده برای ایجاد محیط داخلی در شرایط خنثی استفاده می شود. این مخلوط با پودر شیر، شکر، نشاسته و سایر مواد خشک کرم های کیک و کلوچه مخلوط می شود. هنگام تهیه خامه، آب را به مخلوط خشک اضافه کرده و خوب مخلوط کنید. سپس کرم یکدست و چسبناک به دست آمده را روی کیک بمالید. پس از چند دقیقه، خامه کمی ژل شده در حرارت پایدار است و در طول فرآیند پخت شکل خود را حفظ می کند.
آلژینات به طور مکرر در پر کردن میوه استفاده می شود، و به فیلینگ ثبات پخت می دهد تا از نشت آن از شیرینی در حین پخت جلوگیری کند. این محصولات را می توان به صورت سرد یا گرم فرآوری کرد. آلژینات با ایجاد یک فیلینگ چسبناک یا ژله ای، انتقال رطوبت از پر کردن میوه به شیرینی پای را کاهش می دهد. پکتین و کلسیم به طور طبیعی موجود در میوه به تشکیل ژل کمک می کند زیرا اغلب ژل شدن هم افزایی بین آلژینات و پکتین به دست می آید.
غلیظ کردن خمیر یکی دیگر از کاربردهای آلژینات است. آلژینات جریان کوتاهی را فراهم می کند که باعث کنترل رسوب خوب و برداشتن می شود که کار با ماشین آلات تولید آسان تر می شود. در نهایت، خواص اتصال به آب آلژینات مزیت حفظ رطوبت اضافی در شیرینی ها را فراهم می کند.
د/ دسر ژله و موس
ژله دسری بر پایه آب فوری نمونه خوبی از حالت ژل داخلی با آلژینات در شرایط اسیدی است. این محصول به صورت مخلوط پودر خشک با آلژینات، منبع کلسیم، جداکننده، تنظیم کننده اسیدیته (بافر) و اجزای طعم دهنده ارائه می شود که می تواند در آب سرد حل شود و ظرف چند دقیقه ژله دسر را تشکیل دهد. مخلوط خشک باید با دقت فرموله شود تا ترکیبی به دست آید که بتواند ژله ای با بافت و میزان سفت شدن دلخواه ایجاد کند. کلسیم و سایر یون های دو ظرفیتی موجود در آب (آب سخت) ممکن است در این نوع کاربرد باعث ایجاد ژل شدن زودرس شوند. این ممکن است برای محصولات عرضه شده در یک منطقه جغرافیایی گسترده که در آن سختی آب متفاوت است، یک چالش باشد.
موس شکلاتی فوری و آماده ممکن است بر اساس آلژینات تهیه شود. آلژینات برای تثبیت فوم موس زده شده و ساختاری به محصول اضافه می شود. در یک محصول فوری، از خاصیت ژل سرد آلژینات استفاده می شود، در حالی که برای نسخه آماده مصرف، می توان با استفاده از قابلیت خود انباشتگی شیر، که با جزئیات بیشتر توضیح داده شده است، ژل را بدون استفاده از مواد جداکننده تشکیل داد.
محصولات لبنی
آلژینات به عنوان تثبیت کننده، غلیظ کننده و عامل ژل کننده در محصولات لبنی از جمله خامه تغلیظ و کنسرو شده، موس شکلاتی، ماست، خامه های نانوایی، میلک شیک، بستنی و پنیر استفاده می شود. از آنجایی که شیر به طور طبیعی حاوی کلسیم است، سیستم باید جدا شود تا از هیدراتاسیون مناسب آلژینات اطمینان حاصل شود، در غیر این صورت یک لایه ژله ای روی سطح ذرات آلژینات هیدراته نشده تشکیل می شود، پدیده ای که به نام «چشم ماهی» شناخته می شود. هیدراتاسیون مناسب را می توان با افزودن یک جداکننده، به عنوان مثال فسفات یا سیترات، به همراه آلژینات به دست آورد تا کلسیم آزاد را قبل از اینکه بتواند با آلژینات تعامل کند، جذب کند. متداول ترین ماده جداکننده در سیستم های شیری تترا سدیم پیروفسفات است. راه دیگر برای جذب کلسیم گرم کردن شیر است. پروتئین‌های شیر با افزایش دما، کلسیم را محکم‌تر می‌بندند (Tranchant، 2000). این امر در ترکیب با افزایش حرکات حرارتی مولکول ها، از هم ترازی مولکول های آلژینات و یون های کلسیم جلوگیری می کند و از تشکیل اتصال جلوگیری می کند. در دمای بالای 70 درجه سانتیگراد، کلسیم موجود در شیر سخت‌تر به میسل‌ها متصل می‌شود و آلژینات می‌تواند بدون تعامل با کلسیم هیدراته شود. ژل شدن پس از سرد شدن اتفاق می افتد و یک ژل ساده شیر آلژینات را می توان بدون استفاده از سایر افزودنی ها به دست آورد.
